基于改进灰色评价法的机载弹药技术保障安全风险综合评价研究

叶文赵建忠万海涛吕晓峰

（1.海军航空工程学院兵器科学与技术系烟台264001）（2.91640部队湛江524000）

基于改进灰色评价法的机载弹药技术保障安全风险综合评价研究

叶文1赵建忠1万海涛2吕晓峰1

（1.海军航空工程学院兵器科学与技术系烟台264001）（2.91640部队湛江524000）

根据机载弹药技术保障安全风险评价特点，确定其安全风险评估指标体系，建立基于改进灰色评价法的机载弹药技术保障安全风险综合评价模型，解决了经典灰色白化函数只考虑相邻等级之间关系的不足，白化函数的范围得到了拓宽，信息的利用率得到了提高。最后给出实例，证明该方法能有效地应用于机载弹药技术保障安全风险评价。

机载弹药技术保障；安全风险评价；改进灰色评价法

Class NumberTP391

1 引言

安全风险评估技术涉及社会科学、管理科学、自然科学以及工程技术等多学科领域。机载弹药实弹训练技术保障涉及人员、装备、环境、管理等多个方面，其安全风险是多要素的综合衡量，不确定性因素多，而且各因素的重要程度又不相同［1～3］。由于受主、客观因素及环境的影响，评价者在分析判断过程中，获取的信息是不太确切、不太完备，也就是说是“灰色”的［4～5］。因此，人们针对此类既无经验，数据又少的不确定性问题，提出了灰色系统理论［6］。通过灰色理论可以最大程度地综合考虑每个样本数据对最终评价结果的影响，充分利用已有的信息，减少人为的误差。

2 评价指标体系的构建

机载弹药实弹训练技术保障综合评价是在对每个安全风险因素进行量化分析的基础上，使用合适的评价方法，对整个机载弹药实弹训练技术保障任务作出安全风险等级的综合评定。通过安全风险评价的结果与安全目标值的比较分析，对存在的安全风险进行定性或定量分析，在此基础上综合评价整个保障任务发生安全风险的可能性及严重性，为进一步改善和提高机载弹药实弹训练技术保障安全打好基础。

结合机载弹药技术保障特点，根据安全工程相关理论、多次问卷调查和专家座谈的结果，遵循安全风险评价指标体系的构建原则，依据所进行的机载弹药实弹训练技术保障安全风险因素识别结果，建立机载弹药实弹训练技术保障安全风险综合评价指标体系［7～9］，如图1所示。

3 改进灰色评价模型的建立

灰色评价法就是利用灰色系统理论建立灰色白化权函数，通过灰色白化权函数得到灰数的白化值，进而确定评价矩阵中的元素，从而使问题变得更加清楚、直观、明朗化［10～12］。

1）确定指标权重及评价矩阵

首先利用层次分析法确定各级指标权重；然后确定指标评分等级标准，进行指标定量化，组织专家评价。将安全风险等级取为“高”、“较高”、“一般”、“较低”、“低”五级。将这些定性的指标定量化，分为五个等级，对应的区间为：［6，7）、［4，6］、［3，4）、［2，3）、［1，2），并进行“灰水平”赋值，获取等级值化向量U=(7  6  5  3  1)。假设有p个评分者，第k个评价者对指标Vij的评价为dijk，由此得到评价矩阵Di(i=1，2，3，4;k=1，2，…，p)。

2）改进的白化权函数

构造的指数型白化权函数如下：

第一灰类“高”（n=1），灰数⊗1∈[0，7，∞]，白化权函数为

第二灰类“较高”（n=2），灰数⊗2∈[0，6，7]，白化权函数为

第三灰类“一般”（n=3），灰数⊗3∈[0，5，7]，白化权函数为

第四灰类“较小”（n=4），灰数⊗3∈[0，3，7]，白化权函数为

f2(dijk)=

■■■

■■■■

0，        dijk∉[0，7]

edijk3，   dijk∈[0，3]

e(7-dijk)4，  dijk∈[3，7]

（4）

第五灰类“小”（n=5），灰数⊗3∈[0，1，2]，白化权函数为

对于指标Vij，第n个评价灰类的灰色评价系色评价系数为

3）确定灰色综合评价值

所有评价专家就评价指标所属第n个灰类的灰色评价权为：rijn=λijnλij，得灰色评价权向量rij=(rij1rij2rij3rij4rij5)。

综合指标Uij对各评价灰类的灰色评价权向量，可以得到指标Vij对各评价灰类的灰色评价权矩阵：Ri=[ri1ri2…  rij]T。

对评价指标Vij做综合评价，其评价结果为：Ci=Ai·Ri=[ci1ci2ci3ci4ci5]。则Bi指标对各评价灰类的灰色评价权矩阵为：R=[C1C2C3C4C5]，最终综合评价结果为C=A·R=[c1c2c3c4c5]。

为使综合评价结果C单值化，计算综合评价值W=C·UT。

4 案例分析

为参加海军某次重大实弹演练任务，海军某场站导弹技术队需要快速完成XX导弹技术准备，然后送到外场进行挂机，保证任务飞机在最短的准备时间内挂弹起飞。现对海军某场站导弹技术队参加此次XX导弹实弹演练技术保障任务的安全情况，进行安全风险综合评价。计算过程如下：

1）确定指标权重

应用层次分析法可以得到各个风险指标的相对权重，具体见表1。

表1 指标权重值

2）建立评价矩阵

通过专家评价，可以得到四个评价矩阵：

3）计算灰色评价权矩阵

结合上述评价矩阵值，分别求出λijn、λij、rijn。对于评价指标V11（生理状况），该指标属于第n个评价灰类的灰色评价系数λ11n为

同理，n=2时，λ112=3.047；n=3时，λ113=3.600；n=4时，λ114=3.143；n=5时，λ115=2.444。

则，风险因素的总灰色评价系数λij为

由此可得

同理可得到所有评价指标对于各灰类的灰色评价权向量，最终得到评价权矩阵Ri(i=1，2，3，4，5)。这里以R1为例。

4）进行综合评价

根据二级指标权重Ai计算Ci=Ai·Ri，以便求得灰色评价权矩阵

根据一级指标权重A综合评价结果为C=A·R=[0.0911  0.1157  0.1575  0.21  0.2457]。

计算总的风险值W=C·UT=[0.0911  0.1157 0.1575  0.21  0.2457]·[7  6  5  3  1]T=2.9951，处于第四区间，所以安全风险等级较低。说明执行此次实弹演练任务技术保障存在一定的安全风险，但是这种程度的安全风险对任务的开展影响有限。

5 结语

根据机载弹药实弹训练技术保障安全风险评价需求，通过构造指数型灰色白化函数，采用改进灰色评价法进行机载弹药实弹训练技术保障安全风险评价，解决了经典灰色白化函数只考虑相邻等级之间关系的不足，白化函数的范围得到了拓宽，信息的利用率得到了提高。实例证明该方法科学、有效，可以很好地适用于机载弹药实弹训练技术保障安全风险评价。

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Security Risk Assessment of Airborne Ammunition Technical Support Based on Improved Grey Evaluation

YE Wen1ZHAO Jianzhong1WAN Haitao2LV Xiaofeng1
（1.Department of Ordnance Science and Technology，NAEI，Yantai264001）（2.No.91640 Troops of PLA，Zhanjiang 524000）

airborne ammunition technical support，security risk assessment，improved grey evaluation

TP391

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.08.031

2017年2月10日，

2017年3月24日

叶文，男，博士，副教授，研究方向：装备综合保障。赵建忠，男，博士，讲师，研究方向：装备综合保障。万海涛，男，高级工程师，研究方向：装备综合保障。吕晓峰，男，硕士，讲师，研究方向：装备综合保障。

AbstraetAccording to the characters of the security risk assessment of airborne ammunition technical support for live ammu⁃nition training，this paper determines the airborne ammunition technical support security risk assessment index system，establishes the security risk assessment model of the airborne ammunition technical support security based on improved grey evaluation.Exam⁃ple is given to prove the method can be effectively applied to the security risk assessment of airborne ammunition technical support.